Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

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Gymnasium bei St. Stephan Abiturjahrgang 2002 Augsburg Facharbeit aus der Biologie Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen („Weinklassen“ – Anbaugebiete – Diabetikerwein) Verfasser: Johannes Raffler Note: 1 Leistungskurs: Biologie Kursleiter: StD Dietmar Karl Punktzahl: 13 v. 15 (schriftl.) Zwischenbesprechung am 17.12.2001 (einfache Wertung) Abgegeben am 01.02.2002 ............................................ Unterschrift des Kursleiters

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Alles ober das Schwefeln von Wein

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Gymnasium bei St. Stephan Abiturjahrgang 2002

Augsburg

Facharbeit

aus der

Biologie

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

(„Weinklassen“ – Anbaugebiete – Diabetikerwein)

Verfasser: Johannes Raffler Note: 1

Leistungskurs: Biologie

Kursleiter: StD Dietmar Karl Punktzahl: 13 v. 15 (schriftl.)

Zwischenbesprechung am 17.12.2001 (einfache Wertung)

Abgegeben am 01.02.2002

............................................

Unterschrift des Kursleiters

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

Das Schwefeln von Wein

und die Bestimmung der schwefligen Säure

in verschiedenen Weinen

(„Weinklassen“ – Anbaugebiete – Diabetikerwein)

Die vorliegende Facharbeit stellt eine unkorrigierte und daher

evtl. noch fehlerbehaftete Version dar.

Vor stumpfsinnigem Abschreiben wird daher gewarnt…

Alle Rechte vorbehalten. © 2002, 2004 by

Johannes Raffler

Am Katharinenberg 32

86356 Neusäß

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

1. Einleitung S. 13

2. Die Aufgaben der schwefligen Säure im Wein S. 13

2.1. Schwefeldioxid und schweflige Säure S. 14

2.1.1. Die freie schweflige Säure S. 14

2.1.2. Die gebundene schweflige Säure S. 15

2.2. Antimikrobielle Wirkung S. 16

2.3. Enzyminaktivierende Wirkung S. 16

2.4. Reduzierende Wirkung S. 17

2.5. Geschmacksbeeinflussende Wirkung S. 18

3. Verschiedene Techniken zur Schwefelung S. 19

3.1. Verbrennen von elementarem Schwefel S. 19

3.2. Kaliumdisulfit S. 10

3.3. Verflüssigtes SO2-Gas S. 11

3.4. Mind. 5%ige schweflige Säure S. 12

4. Zeitpunkt und Maß der Schwefelung S. 14

4.1. Zeitpunkt der Schwefelung S. 14

4.2. Maß der Schwefelung S. 15

4.3. Höchstwerte für den Gehalt an gesamtschwefliger Säure S. 17

5. Toxische Wirkung des Schwefeldioxides und schwefelfreie Weine S. 18

5.1. Die toxische Wirkung des Schwefeldioxides S. 18

5.2. Schwefelfreie Weine S. 19

6. Bestimmung der gesamtschwefligen Säure S. 20

6.1. Testweine S. 20

6.2. Versuchsprinzip S. 21

6.3. Versuchsaufbau S. 24

6.4. Versuchsanleitung S. 25

6.5. Durchführung S. 27

6.6. Bemerkungen und Fehlerdiskussion S. 28

7. Endnoten S. 29

8. Literaturverzeichnis S. 32

9. Bildverzeichnis S. 33

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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1. Einleitung

Schwefeldioxid ist wohl das älteste Konservierungsmittel für Wein überhaupt – seine

Wirkung war bereits den Griechen und Römern bekannt und wird beispielsweise von

Homer, Cato dem Älteren und Plinius dem Älteren überliefert.

Dennoch wurde das Schwefeln eines Weines bis in das 17. Jahrhundert hinein als „Ar-

kanum“, also eine nicht-öffentliche Geheimwissenschaft, gehandelt.

Wurde der Gebrauch von Schwefel im 15. Jahrhundert aus Angst vor Überschwefelung

zunächst verboten und bestraft, so wurde er im Jahre 1487 durch ein Gesetz des Kaisers

Maximilians I. (1459 - 1519) zum Ausbrennen der Weinfässer legalisiert. Im Jahre 1497

wurde - ebenfalls von Kaiser Maxmilian I. - die Obergrenze des Schwefelgehaltes ge-

setzlich festgelegt: für ein Fuder Wein (ca. 1200 - 1500 l) durfte höchstens ein Loth

Schwefel (ca. 16,2 g) verwendet werden, was einem ungefähren SO2-Gehalt von 40 -

50 mg/l entspricht. Verglichen mit den heutigen Höchstwerten ist dies sogar ein recht

niedriger Wert.1)

Heute wird Schwefeldioxid von der Lebensmittelindustrie in weiten Bereichen zur Kon-

servierung eingesetzt, beispielsweise bei getrocknetem Gemüse oder Obst.

Aufgrund vielfältiger Wirkungsweisen, die weit über reine Produktstabilisierung hi-

nausgehen, ist das Schwefeldioxid für die Önologie (~ Weinbaukunde, vom griechi-

schen οινος, −ου; der Wein und λογος, −ου; die Lehre) jedoch von ganz besonderer

Bedeutung: es ist unter Experten unbestritten, dass ohne den Zusatz von Schwefeldioxid

das gewohnte frische, reintönige Erscheinungsbild speziell der Weißweine undenkbar

wäre.2)

Im ersten Teil dieser Facharbeit soll dargelegt werden, welche Wirkung das Schwefel-

dioxid im Wein hat, auf welche Weise ein Winzer seinen Wein schwefeln kann und zu

welchem Zeitpunkt bzw. in welchem Umfang dies geschehen kann.

Im zweiten Teil soll anhand fünf verschiedener Testweine eine Analysemethode vorge-

stellt werden, mit deren Hilfe der Gehalt an gesamtschwefliger Säure im Wein ermittelt

werden kann.

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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2. Die Aufgaben der schwefligen Säure im Wein

2.1. Schwefeldioxid und schweflige Säure

Bei in Wasser bzw. Wein gelöstem

SO2 spricht man von „schwefliger

Säure“. Im Wein lässt sich diese

schweflige Säure grob in zwei Berei-

che einteilen: in die „freie schweflige

Säure“ und in die „gebundene schwef-

lige Säure“. Diese bilden zusammen

die „gesamtschweflige Säure“. Das

Verhältnis zwischen freier und gebun-

dener schwefliger Säure hängt von

verschiedenen Faktoren wie z.B. der Temperatur und „der Art der Bindungspartner“3)

ab.4)

2.1.1. Die freie schweflige Säure

Früher war man davon überzeugt, „dass ein Teil des im Wasser gelösten SO2 sich mit

diesem zu H2SO3, der undissoziierten schwefligen Säure verbindet“5), von der heute

bekannt ist, dass sie in dieser Form in wässriger Lösung überhaupt nicht existiert (in der

obigen Skizze ist sie fälschlicherweise noch eingezeichnet). Heute weiß man, dass SO2

im Wein gelöst in verschiedeneren Zustandsformen, sogenannten „Dissotiationsstu-

fen“6) vorliegt:

1. als „physikalisch gelöstes, nicht dissoziiertes, aktives SO2“7) (SO2 + H2O)

2. als Bisulfition HSO3– + H+ „mit reduktiver Wirkung“8)

3. als Sulfition SO32– + 2H+

Die prozentuale Verteilung dieser Zustandsformen befindet sich in Abhängigkeit mit

dem pH-Wert des Weines, wie die abgebildete Tabelle und die dazugehörige Grafik

zeigen (der für Weine typische pH-Bereich ist in der Grafik kenntlich gemacht):

Bindungsmöglichkeiten der schwefligen Säure im Wein

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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Hieraus wird ersichtlich, dass den größten Anteil an der freien schwefligen Säure das

Bisulfition HSO3– hat, gefolgt vom gelösten SO2. Das Sulfition SO3

2– kommt in Weinen

nur in sehr geringen Mengen bzw. gar nicht vor.9)

2.1.2. Die gebundene schweflige Säure

Schon zu Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Beobachtung gemacht, „dass von dem

SO2, das einem Wein nach der Gärung zugesetzt wurde, ein erheblicher Teil offensicht-

lich mit Weinbestandteilen reagierte, [so]dass es danach nicht mehr wie üblich direkt

mit Jod titriert werden konnte“10). Erst nachdem die Säure alkalisch hydrolisiert wurde,

lies sich der gesamte Gehalt an schwefliger Säure titrimetrisch bestimmen. Tatsächlich

fand man auch sehr bald den ersten dieser Weinbestandteile, den Acetaldehyd. Wenig

später wurden noch andere Bindungspartner des SO2 gefunden, wie z.B. die Glucose.

Jedoch bindet nur das Bisulfition HSO3– an die genannten Bestandteile, SO2 und SO3

2–

reagieren nicht.

Der mit dem Acetaldehyd gebundene SO2-Anteil wird in der Fachsprache Ethanal-SO2

oder Ballast-SO2 genannt und macht massenmäßig den größten Teil der gebundenen

schwefligen Säure aus (bis zu 80%). Die Bezeichnung „Ballast-SO2“ wurde deshalb

gewählt, weil es „für die Haltbarkeit des Weines [...] ohne Bedeutung ist.“11)

Das restliche gebundene Schwefeldioxid wird zusammen mit dem Glucose-SO2 als

Rest-SO2 oder Depot-SO2 bezeichnet, da, falls im Wein kein freies SO2 mehr zur Ver-

fügung steht, wie aus einem Reservoir von aus dort neues freies SO2 zur Verfügung

gestellt wird. Liegt also die Menge an freiem SO2 bei 0 mg/l, so befindet sich auch kein

Depot-SO2 mehr im Wein, während die Menge an Ballast-SO2 bei sonst gleichen Be-

dingungen konstant bleibt.12)

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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2.2. Antimikrobielle Wirkung

Eine Aufgabe der freien schwefligen Säure ist es, „mikrobiologische Verderbnisvorgän-

ge zu verhindern bzw. zu verzögern. [...] Sie soll die alkoholische Gärung durch Hefe,

die bakterielle Essig- und Milchsäuregärung sowie das Wachstum von Schimmelpilzen

unterbinden.“13) Da – „wie bei anderen Konservierungssäuren auch [...] – nur das indis-

soziierte Säuremolekül die Fähigkeit [hat], die Zellmembran der Mikroorganismen zu

passieren“14) , wirkt hier fast ausschließlich das physikalisch gelöste, aktive SO2 durch

irreversible Hemmung des Stoffwechsels und Schädigung der Zellmembran. Die etwa

100 - 1000fach niedrigere Wirkung des HSO3– ist zu vernachlässigen, dem Sulfition

SO32– konnte bisher noch keine antimikrobielle Wirkung nachgewiesen werden. Das

gebundene SO2 wirkt auf Essig- und die meisten Milchsäurebakterien ebenfalls abtö-

tend, wenn auch nur fünf bis zehnmal schwächer als das aktive SO2.

Was die Verwendung des Schwefeldioxides für die Weinbereitung im Gegensatz zu

anderen Konservierungsstoffen so attraktiv macht, ist die Tatsache, dass die uner-

wünschten „Bakterien, Pilze und Wildhefen [...] sich als sehr viel empfindlicher gegen-

über schwefliger Säure erwiesen [haben] als [...] [die erwünschten] Weinhefen.“15) So

setzt die gewollte antimikrobielle Wirkung schon bei Vorhandensein von ca. 0,3 -

0,6 mg/l undissoziiertem SO2 ein, während die Weinhefen auch noch bei Konzentratio-

nen um die 4 mg/l undissoziiertem SO2 – wenn auch verlangsamt – Aktivität zeigen.

Ein Vorteil des Einsatzes von schwefliger Säure „als Konservierungsmittel liegt [auch]

darin, dass bis jetzt keine Resistenzausbildung bei Mikroorganismen bekannt geworden

ist.“15) 16)

2.3. Enzyminaktivierende Wirkung

Eine andere Aufgabe der schwefligen Säure ist die Hemmung gewisser Enzyme, „die

den Sauerstoff der Luft auf die Weinbestandteile übertragen“17). Dadurch soll die sog.

„enzymatische Oxidation“ des Weines unterbunden werden. Um dies zu erreichen, ge-

nügen meist schon relativ geringe Mengen an SO2. So wird z.B. die in allen Rebsorten

vorkommende Tyrosinase bereits bei Vorhandensein von 20 mg/l SO2 zu 60% und bei

ca. 80 mg/l gar zu 99% inaktiviert.

Hingegen ist die bei faulen Trauben durch Schimmelpilze gebildete Laccase wesentlich

unempfindlicher gegenüber Schwefeldioxid: bei 80 mg/l wird dieses Enzym nur zu

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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10% gehemmt. In diesem Fall kann mit der sogenannten „KZE-Behandlung“18) das En-

zym durch kurzzeitiges Erhitzen in seiner Aktivität gehemmt werden.

„Außer der mehr oder weniger vollständigen Hemmung der sauerstoffübertragenden

Enzyme beeinflusst SO2 aber auch noch zahlreiche andere Enzyme.“19)

Eine Möglichkeit der Hemmung ist die Zerstörung der Sekundär- und Tertiärstruktur

durch die Spaltung von Disulfidgruppen, „die bei Enzymen zu einem irreversiblen Ak-

tivitätsverlust führen“20). Die nachfolgende Skizze veranschaulicht dies:

Spaltung von Disulfidgruppen bei Enzymen

Manche Enzyme können auch durch die Zerstörung oder Inaktivierung von Co-

Enzymen gehemmt werden. So wird beispielsweise „Thiamin, das in Verbindung mit

Diphosphat als Coenzym verschiedener [...] Enzyme fungiert [...], [...] durch SO2 in

zwei inaktive Fragmente gespalten (Sulfitolyse).“21)

Zeitweise können auch NAD- (Nicotinsäure-adenin-dinucleotid) oder FAD- (Flavin-

adenin-dinucleotid) abhängige Enzyme durch Additionsverbindungen des Schwefeldi-

oxides mit eben diesen Co-Enzymen blockiert werden. Dies kann der Winzer nutzen,

um den Zeitpunkt des Gärungsbeginnes zu verschieben oder die Gärung zu unterbre-

chen. „Die Gärung setzt allmählich wieder ein, wenn das zugesetzte SO2 durch Bindung

an Ethanal unwirksam geworden ist.“22) 23)

2.4. Reduzierende Wirkung

Die Eigenschaft der schwefligen Säure Most- und Weininhaltsstoffe, die im Verlauf der

Weinbereitung oxidiert wurden, zu reduzieren, findet beispielsweise bei der Reduktion

von Chinonen, die bei der enzymatischen oder nicht-enzymatischen Phenoloxidation

entstehen und für ein Braunwerden des Weines mitverantwortlich sind, Anwendung.

Dies zeigt die nachfolgende Skizze:

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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Enzymatische Oxidation von Chinonen mit anschließender Reduktion durch schweflige Säure

Das HSO3– wird dabei zu SO4

2– oxidiert.

Des weiteren kann das HSO3– freien Sauerstoff, der durch Berührung des Weines mit

Luft in den Wein gelangt ist, teilweise durch die sogenannte „SO2-Autooxidation“ bin-

den, so dass dieser Sauerstoff keine Weininhaltsstoffe oxidieren kann. Durch SO2 kann

zwar eine Oxidation des Weines durch Sauerstoff nicht vollständig verhindert werden,

aber dennoch auf ein Maß reduziert werden, das für die geschmackliche Entwicklung

günstig ist.24)

2.5. Geschmacksbeeinflussende Wirkung

Wie in Kapitel 2.1.2. bereits verdeutlicht wurde, ist ein großer Teil des dem Wein zuge-

führten SO2 an Acetaldehyd (Methanal) gebunden. Dieser Acetaldehyd ist ein Neben-

produkt der alkoholischen Gärung, hat geschmacklich jedoch auf den Wein eine negati-

ve Wirkung: „die Anwesenheit von freiem Acetaldehyd [...] wird [...] als unangenehmer

Luftton empfunden.“25) Durch seine Bindung mit SO2 zur acetaldehyschwefligen Säure

wird diese unerwünschte Geschmacksnote neutralisiert. Um während des gesamten

Gärvorganges freien Aldehyd zu binden, muss daher ständig genügend freie schweflige

Säure im Wein vorhanden sein.26)

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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3. Verschiedene Techniken zur Schwefelung

Unter dem Begriff „Schwefeln“ oder „Schwefelung“ versteht man den Zusatz von

Schwefeldioxid oder schwefliger Säure zum Wein oder Most. Ein Winzer kann zwi-

schen verschiedenen Methoden wählen, um seinen Wein bzw. Most zu schwefeln – wo-

bei jede ihre Vor- und Nachteile hat.

In diesem Kapitel sollen die gesetzlich erlaubten Mittel zur Schwefelung und ihre An-

wendung kurz vorgestellt werden.

3.1. Verbrennen von elementarem Schwefel

Das Verbrennen von elementarem Schwefel (S) ist „die klassische Form des Schwefelns

beim Wein im Holzfass seit altersher“27), die jedoch recht ungenau ist. Der Winzer ver-

brennt bei dabei im leeren Holzfass Schwefel, der in vielerlei Form, z.B. als Schwefel-

schnitten oder -ringe, im Handel erhältlich ist.

Es entsteht nach folgender Gleichung SO2:

S + O2 � SO2

Molekulargewicht: 32 + 2·16 � 64

Folglich werden bei der Verbrennung von 1g Schwefel (S) 2g Schwefeldioxid (SO2)

gebildet. Wie das nach folgendes Rechenbeispiel belegen soll, kann jedoch nur ein ge-

wisser Höchstwert an SO2 erreicht werden:

Ein 100 l Holzfass enthält 100 l Luft. Da Luft nur zu ca. 20% aus Sauerstoff besteht,

stehen auch nur ca. 20l O2 zu Verbrennung mit S zur Verfügung. Weil 1 mol O2 ein

Volumen von 22,4 l hat, entsprechen 20 l ca. 30g O2 (um das Beispiel anschaulicher zu

gestalten wird anstatt mit 28,6g O2 mit 30g O2 gerechnet). Die Verbrennung des Schwe-

fels kann so lange aufrecht erhalten werden wie die Sauerstoffkonzentration noch etwa 2/3 der ursprünglichen Konzentration beträgt – bei weniger O2 erlischt die Flamme. So-

mit kann auch nur 1/3 des Sauerstoffes – in diesem Beispiel sind das 10 g – mit Schwefel

eine Bindung zu Schwefeldioxid eingehen, was letztendlich 20 g SO2 ergibt. In dem

100 l Fass sind somit 200 mg/l Schwefeldioxid enthalten. Eine Überschwefelung ist bei

dieser Methode also kaum möglich (vergl. die Höchstwerte in 4.3.), zumal es von der

Art der Fassbefüllung abhängt, wie viel SO2 nun tatsächlich vom Wein aufgenommen

wird. 28)

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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Wenn der Winzer den Wein langsam von unten durch das Zapfloch oder von oben

durch einen Stachel einfließen lässt, werden „durch die ruhige, glatte Oberfläche“29)

meist nur 35 - 40% des verfügbaren SO2 aufgenommen. Wird der Wein von oben her

eingefüllt, so nimmt er durch den stürzenden Strahl und die bewegte Oberfläche ca. 50 -

60% des Schwefeldioxides auf. Bei Verwendung eines sogenannten „Reißrohres“ ist die

„SO2-Aufnahme durch die stark vergrößerte Wein-Oberfläche“30) mit 70 - 80% am

größten. Diese drei Befüllungsarten werden in der Skizze veranschaulicht:

Befüllungsmethoden von links nach rechts:

durch das Zapfloch · mittels Stachel · stürzender Strahl · „Reißrohr“

Es ist deutlich zu erkennen, wie unpräzise das Schwefeln durch „Einbrennen“ des Fas-

ses ist. Dies macht eine genaue Berechnung der SO2-Dosis nahezu unmöglich. Außer-

dem schlägt sich ein kleiner Teil des Schwefels in elementarer Form (S) an der kühlen

Fasswand nieder, bei unsachgemäßer Anwendung kann zudem ein Teil unverbrannt von

den Schwefelschnitten abtropfen. „Solcher feinverteilter Schwefel kann durch Hefe zu

Schwefelwasserstoff reduziert werden, was [...] dann zu dem als Böckser bezeichneten

Geschmackfehler“31) führen kann.32)

3.2. Kaliumdisulfit

Im Gegensatz zur indirekten Schwefelung der Weinfässer auf die oben beschriebene

Weise ist das seit 1929 erlaubte direkte Schwefeln mittels technisch reinem Kaliumdi-

sulfit (K2S2O5) eine wesentlich präzisere Methode. Kaliumdisulfit ist im Handel in Pul-

ver, Tabletten- und Blockform erhältlich. Theoretisch gibt es 58% seiner Masse als SO2

an den Wein ab (in der Praxis liegt dieser Wert jedoch bei ca. 50%) was aus folgender

Gleichung hervor geht:

K2S2O5 ─ in saurer Lösung � K2O + 2SO2 Molekulargewicht: 222 94 + 128

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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Aus 222 g K2S2O5 werden 128 g SO2, was ca. 58% der ursprünglichen Masse ent-

spricht.

Der Winzer hat nun verschiedene Möglichkeiten, das Kaliumdisulfit dem Wein zuzu-

führen: er kann es entweder „im Säckchen oder Tablettenlöser an der Weinoberflä-

che“33) im Fass einhängen, oder zuerst in einer sogenannten „Stütze“ mit Wein auflösen

und dann dem Wein zugeben. Im ersten Fall jedoch ist die Durchmischung des Schwe-

feldioxides mit dem Wein nur unzureichend, da das Salz langsam in Schlieren absinkt.

„Die Folge davon ist, dass es unten am Fassgrund zu einer Anreicherung von SO2“34),

also zur Überschwefelung kommt, während der obere Teil des Fassinhaltes unterschwe-

felt ist. Besser ist die Verwendung der oben bereits erwähnten „Stütze“, wobei zur op-

timalen Verteilung des SO2 nach Zugabe derselben der Wein mittels eines Rührgerätes

durchmischt werden sollte (siehe Skizze).35)

Möglichkeiten der Kaliumdisulfit-Zugabe

3.3. Verflüssigtes SO2-Gas

Die dritte hier vorgestellte Methode ist das Schwefeln mit unter Druck verflüssigtem,

100%igem Schwefeldioxid. Sie eignet sich besonders gut zur

Schwefelung von größeren Mengen Wein und kommt daher ver-

mehrt in Großbetrieben zum Einsatz. Dementsprechend ist flüssiges

SO2-Gas im Handel auch in großen Stahlflaschen erhältlich.

Bevor der Wein geschwefelt werden kann, muss zuerst die richtige

Menge an SO2-Gas bestimmt werden. Diese lässt sich recht einfach

berechnen: sollen beispielsweise 1000 l Wein um 40 mg/l SO2 be-

reichert werden, so benötigt man 1000 · 40 = 40000 mg, also 40 g

flüssiges Gas. Die benötigte Menge kann entweder direkt von der

SO2-Dosiergerät für verflüssigtes SO2 mit Skala für 500g

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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Stahlflasche durch wiegen des Gewichtsverlustes der Flasche entnommen werden, oder

aber – bei solch geringen Mengen wie in obigem Beispiel wohl sinnvoller, weil viel

präziser – mittels spezieller Dosiergeräte (vgl. obige Abb.).

Das Gas wird nun dem „Fasswein mittels eines dünnen Schlauches [von oben] zuge-

führt“36) (vgl. untenstehende Abb.). Dabei muss der Winzer beachten, dass das Schlau-

chende am Fassgrund liegt, um einen etwaigen Verlust an SO2 und damit eine falsche

Schwefelung zu vermeiden. Außerdem sollte der Wein zur besseren Verteilung des

Schwefeldioxides mit einem Rührgerät durchmischt werden.

richtige Zugabe von verflüssigtem SO2

Die offensichtlichen Vorteile des Schwefelns mit flüssigem SO2-Gas sind die sehr hohe

Reinheit, unter dem Vorbehalt der richtigen Anwendung eine sehr genaue Dosiermög-

lichkeit und der relativ kostengünstige Verbrauch. Nachteilig ist die Tatsache, dass kon-

zentriertes SO2-Gas in wässriger Lösung viele Metalle – auch Edelstahl – angreift, was

vor allem an den Ventilen zu Problemen führen kann. Außerdem kann durch Bedienfeh-

ler der Wein sehr leicht überschwefelt werden, wenn die Ventile nicht rechtzeitig ge-

schlossen werden.37)

3.4. Mind. 5%ige wässrige schweflige Säure

Die vierte und letzte hier vorgestellte Methode, die vom Gesetzgeber zum Schwefeln

von Wein vorgesehen ist, ist die Verwendung von mindestens 5%iger wässriger schwef-

liger Säure (im Handel ist zumeist 6%ige Lösung erhältlich).

Zwar ist die Anwendung einer solchen Lösung gemäß dem deutschen Weingesetz ein

probates Mittel, dennoch wird (laut Prof. Troost) nur gezielt davon Gebrauch gemacht

(z.B. bei der Maischeschwefelung), da zum einen „genügend gute Verfahren [zur

Schwefelung] vorhanden sind“38), und man es zum anderen „nach Möglichkeit

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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vermeidet, Wein selbst mit »technisch unvermeidbarem Wasser« zusammenzubringen.

Es gelangen immerhin [ca.] 1,5 l Wasser zum Fuder, wenn man dem Wein etwa

100mg/l SO2 zuführen wollte.“39).

Ich persönlich kann mir zwar kaum vorstellen, dass ein Liter Wein durch 1,5 ml Wasser

merklich verdünnt wird, für einen Winzer wiegt dieser Nachteil jedoch anscheinend so

schwer, dass der Einsatz der verdünnten schwefligen Säure auf ein nicht minder wichti-

ges Aufgabengebiet beschränkt ist: das Konservieren und Desinfizieren der Arbeitsmit-

tel, z.B. von Flaschen, Fässern, Korken, Filtern, Leitungen und Schläuchen etc.

Besonders wichtig ist die Flaschen-Desinfektion bei der Verarbeitung restsüßer Weine.

Um zu verhindern, dass der abgefüllte Wein erneut zu gären beginnt, muss gewährleis-

tet sein, dass in einer Flasche weniger als fünf Keime vorhanden sind. Dies wird durch

ein Ausspritzen bzw. durch ein Tauchbad der zu desinfizierenden Flasche mit 2%iger

Schwefeldioxidlösung erreicht. Sollte es notwendig sein, die Korken keimfrei zu ma-

chen, so geschieht dies, indem der Korken für 15 Minuten in 1%ige Schwefeldioxidlö-

sung getaucht wird. Des weiteren wird 0,3 - 0,5%ige schweflige Säure zur längerfristi-

gen Konservierung leerer Holzfässer verwendet. „[M]it dem Rückgang dieses Fasstyps

aus den Weinkellereien [verliert diese Methode allerdings] zunehmend an Bedeu-

tung.“40) Zur Konservierung von Edelstahltanks ist sie aufgrund der möglichen Korrosi-

on der Behälter nicht anwendbar, zumal diese keine spezielle Konservierung benöti-

gen.41)

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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4. Zeitpunkt und Maß der Schwefelung

Nachdem in den vorherigen Kapiteln erläutert wurde, wie und weshalb Wein geschwe-

felt wird, soll im nachfolgenden Abschnitt darauf eingegangen werden, zu welchem

Zeitpunkt SO2 dem Wein zugeführt werden kann und wie stark geschwefelt wird. Bei-

des hängt von verschiedenen Faktoren ab, anhand derer der Winzer versucht, die richti-

ge Schwefelmenge und den richtigen Zeitpunkt zu bestimmen. Dabei muss er darauf

achten, unter den in Kapitel 4.3. vorgestellten gesetzlichen Höchstwerten für SO2 zu

bleiben.

4.1. Zeitpunkt der Schwefelung

Je nach Notwendigkeit kann der Winzer an verschiedenen Punkten während der Wein-

herstellung ansetzen, um den Wein zu schwefeln:

1. Maische

Beim Zermahlen der Trauben wird entweder K2S2O5 oder verdünnte schweflige

Säure zugegeben. Die Schwefelung mit SO2-Gas kommt aufgrund der breiigen

Konsistenz der Maische nicht in Frage, ebenso wenig wie Verbrennung von

elementarem Schwefel, die auf Anwendung im leeren Holzfass beschränkt ist.42)

2. Most

Wenn schon die Maische geschwefelt wurde, dann erübrigt sich die Mostschwe-

felung zumeist oder kann zumindest stark reduziert werden. Durch gezielte

Schwefelung kann der Winzer - wie in Kapitel 2.4. bereits erwähnt - in begrenz-

tem Umfang den Zeitpunkt des Gärungsbeginnes verschieben, z.B. „5g/hl SO2

für 16-20 Stunden“43).

Eine besondere Form der Mostschwefelung ist das sogenannte „Stummschwe-

feln“ zur Bildung einer „Süßreserve“44): dem Wein werden ca. 1200-1500 mg/l

(!) SO2 zugeführt, um den Most haltbar zu machen und um jegliche Gärung zu

vermeiden. Dieser Most wird dann zur Süßung dem fertigen Wein zugesetzt.

„Da SO2 im Most keine festen Bindungen außer an Glucose eingeht und auch

verdampfbar ist, ist eine spätere Entschwefelung möglich.“45) 46)

Page 16: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

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3. Abstich

Beim ersten sogenannten „Abstich“, der etwa 3 - 8 Wochen nach Beendigung

der Gärung gemacht wird, wird der Wein u.a. von möglicherweise unerwünsch-

ten Nebenerscheinungen der Gärung wie z.B. von Hefetrub oder Weinstein be-

freit. Da der Abstich lange Zeit nur durch Umfüllen in ein anderes Fass durchge-

führt werden konnte, wurden früher Schwefelung und Abstich miteinander ver-

knüpft, da zu dieser Zeit das Einbrennen die einzige Methode zum Schwefeln

des Weines war. Heutzutage kann der Winzer den Wein auch ohne Umfüllen

schwefeln und braucht deshalb um der Schwefelung wegen keinen Abstich zu

machen. Des weiteren ist es schon in der Zeit vor dem Abstich (kurz nach der

alkoholischen Gärung) sinnvoll, den Pegel an freiem SO2 auf einem möglichst

konstanten Niveau zu halten. Dasselbe gilt für die Zeit danach, beim Ausbau des

Weines.

Dem ersten Abstich können - je nach Bedarf - weitere folgen, bei denen noch-

mals nachgeschwefelt werden kann.47)

4.2. Maß der Schwefelung

Wie viel SO2 ein Wein benötigt (man spricht hier auch von „SO2-Bedürfnis“48) oder

„Schwefelbedarf“49)), hängt von verschiedenen Faktoren ab, die sich grob zwei Berei-

chen zuordnen lassen: der „natürlichen Mostzusammensetzung“50) und der „kellerwirt-

schaftlichen Behandlung“51)

„Die Zusammensetzung des Mostes ist abhängig von den Reifebedingungen, in den

nördlichen Anbaugebieten [...] vor allem von der Sonneneinstrahlung“52). Die Menge

der Sonneneinstrahlung wirkt sich auf das „wichtigste Qualitätsmerkmal“53) der Traube

aus, nämlich auf ihren Zuckergehalt. Je zuckerhaltiger ein Most jedoch ist, desto mehr

SO2 wird gebunden (vgl. 2.1.2.).

Beim Blick auf die Skizze in Kapitel 2.1.1. zeigt sich auch, dass der Säuregehalt der

Traube von Bedeutung ist: je niedriger der pH-Wert des Weines ist, desto mehr undis-

soziiertes SO2 befindet sich im Wein. Daher muss ein Wein, der nur einen geringen

Säuregehalt aufweist, insgesamt stärker geschwefelt werden um ausreichend aktives

SO2 zu enthalten.

Page 17: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

16

Es spielt auch eine wichtige Rolle, ob

normale oder faule Trauben verwendet

werden. Bei normalen Trauben kann

oftmals auf eine Schwefelung der Mai-

sche und des Mostes nahezu verzichtet

werden. Moste aus faulen Trauben hin-

gegen zeigen ein erhöhtes SO2-

Bedürfnis, was zum einen an der gro-

ßen Zahl an unerwünschten Keimen

und Hefen liegt, die durch freie

schweflige Säure unschädlich gemacht werden müssen. Zum anderen enthalten diese

faulen Trauben schon von Haus aus Ethanal, da durch die von Schimmelpilzen perfo-

rierte Beerenhaut wilde Hefen und Bakterien in die Traube eindringen konnten und be-

reits dort mit der Gärung begannen. Dieses Ethanal sorgt dann für einen hohen Anteil an

Ballast-SO2, wie die Skizze zeigt.

Auch die Art und Weise, wie die Trauben verarbeitet werden, hat einen Einfluss auf den

Schwefelbedarf eines Weines. Werden beispielsweise Maische und Most aus gesunden

Trauben zügig und bei kühler Witterung weiterverarbeitet, so kann sich der Winzer eine

Most- und Maischeschwefelung häufig ersparen. Die Verwendung von Reinzuchthefen

oder eine saubere Arbeitsweise, d.h. der Einsatz von „sterilen“ Arbeitsmitteln, können

ebenfalls helfen, SO2 einzusparen.54)

Die folgende Tabelle zeigt ein schematisches Beispiel zur Schwefelung von Wein:

Menge an gebundenem SO2 in Weinen aus gesundem und aus faulem Lesgut

Page 18: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

17

4.3. Höchstwerte für den Gehalt an gesamtschwefliger Säure

Die folgende Tabelle zeigt die nach VO (EWG) Nr. 822/87 vom 16.03.1987 gültigen

Höchstwerte, die bis heute weitgehend aktuell sind. Spätere Änderungen dieses Geset-

zestextes beziehen sich u.a. auf Ausnahmen, in denen eine höhere Schwefelung gerecht-

fertigt ist. Allerdings gelten diese Werte nur für das Endprodukt Wein – die Zwischen-

produkte wie z.B. der Most können theoretisch in beliebiger Höhe geschwefelt werden.

Weinart und -qualität Zuckergehalt Gesamtschweflige Säure

Rotwein

Tafel-, Qualitäts- und Kabinettwein

< 5g/l Restzucker

> 5g/l Restzucker

160 mg/l

210 mg/l

Weißwein und Roséwein

Tafel-, Qualitäts- und Kabinettwein

< 5g/l Restzucker

> 5g/l Restzucker

210 mg/l

260 mg/l

Spätlesen 300 mg/l

Auslesen, außer: 350 mg/l

Eiswein, Beeren- und

Trockenbeerenauslesen 400 mg/l

Im Rahmen der gesetzlichen Höchstwerte soll noch auf zwei „Sonderformen“ einge-

gangen werden: auf Diabetiker-Wein und Wein aus ökologischem Anbau.

Ein Wein darf laut Gesetz die Bezeichnung „Für Diabetiker geeignet“ tragen, wenn

- „der Glucoseanteil nicht über 4 g/l,

- der Gesamtzucker nicht über 20 g/l und

- der gesamte Schwefel nicht über 150 mg/l liegt.

- der Alkohol darf maximal 12 vol% betragen.“55)

Für Weine aus ökologischem Anbau gibt es zwar keine gesetzlichen Höchstwerte, „die

deutschen Bio-Winzer haben sich [jedoch] in ihren Richtlinien darauf festgelegt, höchs-

tens 2/3 der jeweils gesetzlich erlaubten Höchstmenge von Schwefel einzusetzen.“56) 57)

Page 19: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

18

5. Toxische Wirkung des Schwefeldioxides und schwefelfreie Weine

5.1. Die toxische Wirkung des Schwefeldioxides

„Wie die zahlreichen bis zum Beginn des [20.] Jahrhunderts zurückreichenden Versu-

che über die Wirkung der schwefligen Säure auf den menschlichen Organismus gezeigt

haben, ist dessen Empfindlichkeit anscheinend außerordentlich unterschiedlich. Wäh-

rend einige Versuchspersonen schon nach Zufuhr von 5 – 10 mg/l SO2“58) über Sym-

ptome wie Kopfschmerzen und

Übelkeit klagten, vertrugen andere

sogar Dosen von 2000 mg SO2 prob-

lemlos. Die nebenstehende Tabelle

zeigt, wie unterschiedlich sich oral

SO2-Mengen auf den menschlichen

Organismus auswirken..

Hinsichtlich dieser höchst unterschiedlichen Werte stellt sich auch die Frage, inwiefern

der Verdacht, dass das SO2 für etwaige Kopfschmerzen nach übermäßigem Weingenuss

verantwortlich sei, gerechtfertigt ist. Hauptursache für diese Symptome ist wohl in den

meisten Fällen der Alkohol, oder - wie andere Quellen behaupten - ein hoher Anteil an

Histaminen (2-(4-Imidazolyl)-äthylamin), die durch bakterielle Milchsäuregärung ent-

stehen.

Da jedoch immer noch nicht mit Gewissheit behauptet werden kann, dass Schwefeldi-

oxid im Normalfall keinerlei Auswirkung auf den menschlichen Organismus hat, hat

der Gesetzgeber die Höchstmenge für SO2 auf die in Kapitel 4.3. aufgeführten Grenz-

werte beschränkt.59)

Wirkung von SO2 auf den menschlichen Organismus

Page 20: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

19

5.2. Schwefelfreie Weine

Bei Betrachtung der in 5.1. beschriebenen möglichen Nebenwirkungen des Schwefeldi-

oxides stellt sich natürlich die Frage, ob es nicht möglich wäre, gänzlich schwefelfreien

Wein herzustellen.

Zahlreiche Versuche, Wein ohne Zusatz von SO2 zu produzieren, haben hingegen ge-

zeigt, dass es „von Natur aus unmöglich [ist], völlig schwefelfreien Wein herzustel-

len.“60) Zum einen liegt dies daran, dass schon die zur alkoholischen Gärung notwendi-

gen Hefen Sulfite erzeugen können. Zum anderen haben sich Weine, die nicht mit SO2

behandelt wurden, als sehr oxidationsanfällig herausgestellt: „sie sind bereits kurze Zeit

nach dem Öffnen oxidativ, verändern Farbe und Geschmack nachteilig und zeigen oft

Nebengerüche, die auf wilde Hefen und Bakterien zurückzuführen sind; darüber hinaus

benötigen sie sorgfältige Behandlung und ggf. Pasteurisierung, die, je nach Dauer und

Höhe der Temperatur, wertvolle Inhaltsstoffe des Weines zerstört.“61)

Der Winzer kann allenfalls durch saubere Arbeitsweise und Verwendung von Rein-

zuchthefen und zusätzlichen Konservierungsmitteln wie Ascorbinsäure die Menge an

notwendigem SO2 reduzieren. Es gibt jedoch keinen Ersatzstoff, der die unterschiedli-

chen Wirkungen und Aufgaben der schwefligen Säure in gleicher Weise übernehmen

könnte wie diese.62)

Page 21: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

20

6. Bestimmung der gesamtschwefligen Säure

Im zweiten Teil dieser Facharbeit soll anhand von fünf Testweinen eine Analysemetho-

de vorgestellt werden, mit der durch jodometrische Titration der Gehalt an gesamt-

schwefliger Säure in Weinen bestimmt werden kann.

Sie entspricht weitgehend dem „Titrimetrischen Verfahren für Weißweine“63) nach Dr.

Rebelein.

6.1. Testweine

Da das ausgewählte Verfahren wie die meisten titrimetrischen Verfahren auf einem

Farbumschlag der Testflüssigkeit basiert – im diesem Falle von tiefblau zur Originalfar-

be –, eignen sich Rotweine nur bedingt zur Analyse. Die bestehende Möglichkeit, sie

beispielsweise im Verhältnis 1:4 mit Wasser zu verdünnen und die Ergebnisse mit fünf

zu multiplizieren würde aber auch eine Vervielfachung eventueller Messfehler mit sich

bringen.

Aus diesem Grund beschränkt sich die Analyse auf Weißweine. Es wurden fünf ver-

schiedene Weine unterschiedlicher Qualität ausgewählt, um zu untersuchen, ob Weine

verschiedener Weinklassen bezüglich des SO2-Gehaltes variieren. Der Gesetzgeber dif-

ferenziert diesbezüglich nämlich nicht. Einer dieser Weine trägt außerdem den Zusatz

„für Diabetiker geeignet“. Hier interessierte vor allem, ob der SO2-Gehalt dieses Weines

unterhalb der gesetzlich festgelegten Höchstgrenze von 150 mg/l liegt.

Zu den Weinen im Einzelnen:

Tafelwein:

Es handelt sich hierbei um einen (optisch recht unattraktiv) im Tetrapack abge-

füllten Wein, der weder eine genaue Herkunftsbezeichnung (was bei Weinen

dieser Güteklasse auch nicht vorgeschrieben ist) noch einen Jahrgang trägt. Der

Hersteller bezeichnet ihn als Verschnitt verschiedener Weißweine europäischer

Herkunft.

Qualitätswein:

Dieser Wein ist ein 1999er trockener Müller-Thurgau aus dem Anbaugebiet

„Rheinhessen“.

Page 22: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

21

Qualitätswein mit Prädikat „Kabinett“ Nummer 1:

Hierbei handelt es sich um einen 1999er Riesling Kabinett aus der Pfalz mit der

Bezeichnung „Niederhorbacher Silberberg“.

Qualitätswein mit Prädikat „Kabinett“ Nummer 2:

Dieser Wein ist ebenfalls ein 1999er Riesling Kabinett aus der Pfalz, allerdings

mit der Bezeichnung „Deidesheimer Nonnenstück“.

Diabetikerwein:

Dieser Wein aus dem Jahre 1998 stammt aus Württemberg und ist ein Verschnitt

aus Silvaner und Riesling. Er trägt die Bezeichnung „Griesbacher Kocherberg“.

Es handelt sich um einen Qualitätswein, der die Bezeichnung „für Diabetiker ge-

eignet“ auf dem rückwärtigen Etikett trägt.

Versuchsweine von links nach rechts:

Qualitätswein · Diabetikerwein · Kabinett 1 · Kabinett 2 · Tafelwein

6.2. Versuchsprinzip

Wie am Anfang des zweiten Kapitels erklärt wurde, bilden freie und gebundene schwef-

lige Säure die hier zu untersuchende gesamtschweflige Säure. Da jedoch nur die freie

schweflige Säure direkt jodometrisch erfassbar ist, muss die gebundene schweflige Säu-

re zuerst „freigesetzt werden, um die gesamte schweflige Säure bestimmen zu können.

Hierfür wird [...] Lauge zugegeben, die freie und gebundene schweflige Säure in das

Natriumsalz überführt.“64)

Page 23: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

22

Die Probe wird nun mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert, sodass das SO2 wieder in

freier Form auftritt. Nach Zugabe von Jodid-Jodatlösung liegt nun elementares Jod im

Überschuss vor, das mit Stärke eine Einschlussverbindung eingeht (ergibt eine tiefblaue

Färbung). Redoxgleichung 165):

Oxidation: 2 I– � I2 + 2 e

– | · 5

Reduktion: 2 IO3– + 10 e

– + 12 H3O

+ � I2 + 18 H2O

5 I– + IO3

+ 6 H3O+

� 3 I2 + 9 H2O

Dieses Jod wird nun zum Teil von der schwefligen Säure zu Jodidionen reduziert, wo-

bei die Sulfitionen zu Sulfationen oxidiert werden. Redoxgleichung 266):

Oxidation: SO32– + 3 H2O � SO4

2– + 2 e – + 2 H3O

+

Reduktion: I2 + 2 e – � 2 I

SO32– + I2 + 3 H2O � SO4

2– + 2 I– + 2 H3O

+

Nun wird das restliche Jod mit Natriumthiosulfat (Na2S2O3) bis zur Entfärbung (kein

Jod mehr in Stärke eingelagert) zurücktitriert, „wobei Jodidionen [(I–)] und Tetrathiona-

tionen (S4O62–) entstehen“67). Redoxgleichung 368):

Oxidation: 2 S2O32– � S4O6

2– + 2 e–

Reduktion: I2 + 2 e– � 2 I

I2 + 2 S2O32– � 2 I

– + S4O62–

Durch den Verbrauch an Natriumthiosulfat kann nun die Menge des Jods bestimmt

werden, das nicht von SO2 reduziert wurde.69)

Page 24: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

23

Stoffmengenvergleiche nach Gleichungen 1, 2 und 3:

Gleichung 1:

Pro Mol IO3– werden 3 Mol I2 freigesetzt, folglich setzen 0,0026

mmol/ml KIO3

0,0078 mmol/ml I2 bzw. 1ml 0,0026-molare KIO3-Lösung setzt 0,0078 mmol an I2

frei. Bei 25ml Kaliumjodatlösung werden 0,195 mmol I2 freigesetzt. Dies ist die

Menge des anfänglich vorhandenen Jods.

Gleichung 2:

Ein Mol SO32– reduziert ein Mol I2.

Gleichung 3:

Pro Mol S2O32– wird ein halbes Mol I2 reduziert, folglich reduziert

1/64 mmol/ml

Natriumthiosulfat 1/128 mmol/ml Jod.

Berechnungsformel:

Zur Berechnung des von SO2 reduzierten Jods wird von der anfänglich vorhan-

denen Jodmenge die Menge an Jod abgezogen, die von Natriumthiosulfat redu-

ziert wurde. Das Ergebnis wird mit dem Molekulargewicht von SO2 multipliziert

(64).

SO2 gesamt in mg pro 25ml Wein (die Variable „x“ steht für den Verbrauch an

Natriumthiosulfatlösung in ml):

(0,195 mmol - 128

x mmol) · 64

mg/mmol

Die Bezeichnung „mmol“ lässt sich aus der Gleichung herauskürzen.

Für den Gehalt an SO2 in einem Liter Wein muss das Ergebnis der obigen Rech-

nung mit 40 multipliziert werden.

Page 25: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

24

6.3. Versuchsaufbau

Benötigte Arbeitsmittel:

- 25ml Bürette mit Stativ

- Erlenmeyerkolben, ca. 200 ml

- 3 Pipetten á 10 ml

- 2 Pipetten á 25 ml

- 2 kleine Bechergläser, z.B. 50 ml

- Magnetrührer mit Rührmagnet

Obwohl für die Analyse nicht zwingend fünf Pipetten benötigt werden, empfiehlt es

sich aus Zeitgründen, für jede Chemikalie eine eigene Pipette zu verwenden.

Benötigte Chemikalien70):

- Natronlauge (1N)

- Kaliumjodatlösung (0,0026 mol/l) mit Stärke

- verdünnte Schwefelsäure (2N)

- Kaliumjodidlösung (0,12 mol/l) mit Stärke

- Natriumthiosulfatlösung (1/64 mol/l)

Versuchsaufbau mit allen benötigten Arbeitsmitteln und Chemikalien

Natronlauge (1N) und die verdünnte Schwefelsäure (2N) sollten in den geforderten

Konzentrationen in der Chemiesammlung vorhanden sein.

Die übrigen Lösungen hingegen müssen erst angesetzt werden. Die folgenden Rezepte

gelten jeweils für einen Liter der gewünschten Lösung.

Page 26: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

25

Stärkelösung:

Für einen Liter Stärkelösung werden 2g lösliche Stärke in 1000 ml aqua dest. ge-

löst und aufgekocht, sodass die Lösung nach dem Abkühlen klar und ohne Nie-

derschlag ist.

Kaliumjodatlösung (0,0026 mol/l)mit Stärke:

KJO3 hat ein Molekulargewicht von 214, folglich sind 214 g KJO3 ein Mol. Für

eine 0,0026-molare Kaliumjodatlösung benötigt man also 214 · 0,0026 = 0,5564

Gramm pro Liter. Das Kaliumjodat wird in 1000 ml Stärkelösung gelöst.

Kaliumjodidlösung (0,12 mol/l) mit Stärke:

KJ hat ein Molekulargewicht von 166, folglich sind 166 g KJ ein Mol. Für eine

0,12-molare Kaliumjodidlösung benötigt man somit 166 · 0,12 = 19,92 Gramm

pro Liter. Das Kaliumjodid wird in 1000 ml Stärkelösung gelöst.

Natriumthiosulfatlösung (1/64 mol/l)

Na2S2O3 · 5 H2O hat ein Molekulargewicht von 248. 248 g Natriumthiosulfat

sind somit 1 Mol. Für einen Liter 1/64-molarer Natriumthiosulfatlösung werden

also 3,875 g in 1000 ml aqua dest. gelöst.

6.4. Versuchsanleitung

1. In einen Erlenmeyerkolben werden mit der Pipette 10 ml Natronlauge

vorgelegt.

2. Es werden 25 ml Wein mit der Pipette derart zugeben, „dass [sich] die Pipetten-

spitze knapp über der Oberfläche der vorgelegten Flüssigkeit befindet.“71)

(siehe Bild)

Page 27: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

26

3. Dem Gemisch werden mit der Pipette 25 ml Kaliumjodatlösung beigeben.

4. In einen kleinen Messbecher werden 10 ml verdünnte Schwefelsäure gegeben,

in einen anderen 10 ml Kaliumjodidlösung.

5. Unter Umschwenken wird nun die Schwefelsäure restlos in die Weinprobe ge-

kippt. Sofort nach Eintreten der Blaufärbung (siehe Bild) wird die Kaliumjodid-

lösung unter Umschwenken rasch dem Gemisch beigefügt.

6. Unter zu Hilfenahme des Magnetrührers wird so lange mit Natriumthiosulfat

titriert (linkes Bild), bis eine Entfärbung des Gemisches (rechtes Bild) eintritt,

die beständig ist.

Der Bürettenwert gibt nun den Verbrauch an Natriumthiosulfat in ml an.72)

Page 28: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

27

6.5. Durchführung

Anhand der fünf Testweine wurde die Analyse in jeweils 4 Durchgängen durchgeführt.

Der jeweilige Verbrauch an Natriumthiosulfat wird tabellarisch zusammengefasst:

1. 2. 3. 4. Ø

Tafelwein 15,6 ml (16,1 ml) 15,8 ml 15,6 ml 15,7 ml

Qualitätswein (18,1 ml) 17,5 ml 17,5 ml 17,6 ml 17,5 ml

Kabinettwein 1 19,5 ml 19,6 ml 19,2 ml 19,2 ml 19,4 ml

Kabinettwein 2 20,2 ml 20,1 ml 19,8 ml -/- 20,0 ml

Diabetikerwein 19,8 ml 19,7 ml 19,8 ml 19,8 ml 19,8 ml

Zu stark vom Mittelwert abweichende Ergebnisse sind in Klammern gefasst und gehen

nicht in die Berechnung ein.

Werden die Durchschnittswerte in die ermittelte Berechnungsformel eingesetzt, so er-

hält man die gesamtschweflige Säure jedes einzelnen Weines:

SO2 gesamt

Tafelwein 184,3 mg/l

Qualitätswein 149,2 mg/l

Kabinettwein 1 110,1 mg/l

Kabinettwein 2 99,2 mg/l

Diabetikerwein 103,2 mg/l

Die Ergebnisse zeigen recht deutlich, dass anscheinend wirklich ein Zusammenhang

zwischen der Güteklasse und dem Gehalt an gesamtschwefliger Säure eines Weines

besteht. Möglicherweise werden höherwertige Weine mit mehr Sorgfalt hergestellt als

minderwertige. Es soll aber auch festgehalten werden, dass selbst der Tafelwein mit ca.

184 mg/l SO2 noch weit unter der vom Gesetzgeber festgelegten Obergrenze liegt.

Page 29: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

28

6.6. Bemerkungen und Fehlerdiskussion

Die angewandte Methode ist zwar unkompliziert und schnell, doch sie hat leider einen

prinzipiellen Nachteil: „praktisch jeder Wein [...] enthält Stoffe, welche von Jod eben-

falls oxidiert werden“73), wie z.B. Ascorbinsäure. Diese sogenannten Reduktone täu-

schen nicht vorhandenes SO2 im Wein vor, sodass der eigentliche Gehalt an schwefliger

Säure niedriger ist als der berechnete. Wurde z.B. dem Wein bis zur gesetzlichen Ober-

grenze von 150 mg/l Ascorbinsäure hinzugegeben, so täuscht diese bis zu 50 mg/l freie

schweflige Säure vor. Im Normalfall wird allerdings weit weniger Ascorbinsäure ver-

wendet, sodass sich der Fehler durchschnittlich auf ca. 5 mg/l beläuft.74)

Eine weitere Tatsache soll nicht verschwiegen werden: drei der fünf Testweine wurden

bereits am 17.1.2002 analysiert, während die in 6.5. aufgeführten Werte ohne Ausnah-

me durch Analysen am 24.1.2002 bestimmt wurden – die Ergebnisse weichen jedoch

stark voneinander ab. Beispielsweise enthielt der Tafelwein am 17.1. den Messungen

zufolge ca. 280 mg/l SO2 gegenüber 184 mg/l SO2 am 24.1..

Da die ersten Werte sehr nahe bei den zulässigen Höchstwerten lagen, wurden sie ver-

worfen. Eine sichere Fehlerquelle ist leider nicht auszumachen, da bis auf die Kalium-

jodatlösung beide Male die selben Reagenzien verwendet wurden.

Teilweise könnte sich diese Diskrepanz mit der in 2.4. erwähnten „SO2-Autooxidation“

erklären lassen, bei der die Sulfitionen durch Kontakt mit Luft zu Sulfationen oxidiert

werden.

Die aktuellen Messwerte schienen jedoch plausibel zu sein und wurden daher zur Be-

rechnung der gesamtschwefligen Säure der Testweine verwendet.

Page 30: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

29

7. Endnoten

1. vgl. zu diesem Absatz:

http://www.weinplus.de/glossar/index.php3?Suchwort=Schwefeln

2. vgl. zu diesem Absatz: L. Wittenschläger, S. 1

3. G. Troost, S. 314

4. vgl. zu diesem Absatz: G. Troost, S. 314

5. G. Würdig / R. Woller, S. 333

6. L. Wittenschläger, S. 5

7. G. Troost, S. 315

8. ebd.

9. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 314f., L. Wittenschläger, S. 4 – 7 und

G. Würdig / R. Woller, S. 332 – 335

10. G. Würdig / R. Woller, S. 349

11. ebd., S. 352

12. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Würdig / R. Woller, S. 348f, S. 351f. und

G. Troost, S. 314

13. L. Wittenschläger, S. 14f.

14. ebd., S. 15

15. ebd., S. 16

16. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Würdig / R. Woller, S. 345 - 347,

L. WittenschlägerS. 14 – 16 und G. Troost S. 318

17. G. Troost, S. 318

18. ebd., S. 139

19. G. Würdig / R. Woller, S. 343

20. ebd.

21. ebd.

22. ebd., S. 344

23. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 318 und

G. Würdig / R. Woller, S. 342 – 344

24. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 318f. und

G. Würdig / R. Woller, S. 336 – 339

25. G. Troost, S. 319

26. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 319

Page 31: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

30

27. G. Troost, S. 322

28. vgl. zu diesem Absatz:

http://private.addcom.de/m/meier-freising/Wein/htm/53schwef.htm

29. G. Troost, S. 322

30. ebd.

31. G. Würdig / R. Woller, S. 368

32. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 321f.

33. G. Troost, S. 323

34. ebd., S. 324

35. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 322 – 325,

http://private.addcom.de/m/meier-freising/Wein/htm/53schwef.htm

36. G. Troost, S. 329

37. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 325 – 330 und L. Wittenschläger, S. 25

38. G. Troost, S. 331

39. ebd.

40. L. Wittenschläger, S. 25

41. vgl. zu diesem Abschnitt: L. Wittenschläger, S. 24f., G. Troost, S. 331 – 333

42. vgl. zu diesem Absatz: G. Troost, S. 71f.

43. vgl. hierzu G. Troost, S. 129

44. vgl. hierzu ebd., S. 611

45. ebd., S. 341

46. vgl. zu diesem Absatz: G. Troost, S. 128f.

47. vgl. zu diesem Absatz: G. Troost, S. 250f., S. 335 – 337

48. G. Troost, S. 334

49. L. Wittenschläger, S. 27

50. ebd.

51. ebd.

52. ebd.

53. ebd.

54. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Würdig / R. Woller S. 356, L. Wittenschläger, S. 27f.,

G. Troost, S. 71 – 73 und

http://private.addcom.de/m/meier-freising/Wein/htm/53schwef.htm

55. http://www.saarwein.com/zucker.htm

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Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

31

56. http://www.oekoweine.de/PAGES/WISSENSWERTES/ALLGEMEIN_PAGES/

ALLGEMEIN_007.shtml

57. vgl. zu diesem Abschnitt: L. Wittenschläger, S. 22 und

http://private.addcom.de/m/meier-freising/Wein/htm/53schwef.htm

58. G. Würdig / R. Woller, S. 374

59. vgl. zu diesem Abschnitt: L. Wittenschläger, S. 31,

G. Würdig / K. Woller, S. 374f. und http://www.saarwein.com/histamin.htm

60. http://www.oekoweine.de/PAGES/WISSENSWERTES/ALLGEMEIN_PAGES/

ALLGEMEIN_007.shtml

61. ebd.

62. vgl. zu diesem Abschnitt: G. Troost, S. 347

63. A. Schmitt, S. 108

64. S. Pribil, S. 14

65. vgl. S. Pribil, S. 14

66. vgl. ebd.

67. S. Pribil, S. 15

68. vgl. S. Pribil, S. 15

69. vgl. zu diesem Abschnitt: S. Pribil, S. 14f.

70. vgl. S. Pribil, S. 15

71. A. Schmitt, S. 108

72. vgl. zu diesem Abschnitt: S. Pribil, S. 15 und A. Schmitt, S. 108

73. S. Pribill, S. 20

74. vgl. zu diesem Absatz: S. Pribil, 19f. und http://www.landwirtschaft-mlr.baden-

wuerttemberg.de/la/lvwo/Veroeff/reduktone.htm

Page 33: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

32

8. Literaturverzeichnis

1. Pribil, Susanne: Vergleich verschieden hergestellter Weine anhand einiger In-

haltsstoffe (Facharbeit aus dem Fach Chemie). Neusäß: 2001

2. Schmitt, Alfred: Aktuelle Weinanalytik. Heller Chemie- und Verwaltungsgesell-

schaft mbH o.O. 21983

3. Troost, Gerhard: Technologie des Weines (Handbuch der Lebensmitteltechnolo-

gie). Stuttgart: Ulmer 61988

4. Wittenschläger, Lutz: Die Entfernung SO2-bindender Stoffe aus Wein mit Po-

lymeren. Gießen: 1984

5. Würdig, Gottfried / Woller, Richard.: Chemie des Weines (Handbuch der Le-

bensmitteltechnologie). Stuttgart: Ulmer 1989

Internetliteratur:

6. Wein-Plus Glosssar Schwefeln

http://www.weinplus.de/glossar/index.php3?Suchwort=Schwefeln

Stand: 31. Jan. 2002

7. So wird der Wein gemacht

http://private.addcom.de/m/meier-freising/Wein/htm/53schwef.htm

Stand: 31. Jan. 2002

8. Zucker: wie kommt der Zucker in den Wein (...)

http://www.saarwein.com/zucker.htm

Stand: 18. Okt. 2001

9. Allgemeines rund um Weine

http://www.oekoweine.de/PAGES/WISSENSWERTES/ALLGEMEIN_PAGES/

ALLGEMEIN_007.shtml

Stand: 31. Jan. 2002

10. Histamin im Wein: Kopfschmerzen

http://www.saarwein.com/histamin.htm

Stand: 18. Okt. 2001

11. Schweflige Säure und Reduktone

http://www.landwirtschaft-mlr.baden-

wuerttemberg.de/la/lvwo/Veroeff/reduktone.htm

Stand: 31. Jan. 2002

Page 34: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

Das Schwefeln von Wein und die Bestimmung der schwefligen Säure in verschiedenen Weinen

33

9. Bildverzeichnis

S. 4 aus: Troost, Gerhard: Die Technologie des Weines. S. 314.

S. 5 oben links: aus: Troost, G., S. 315.

oben rechts: aus: Wittenschläger, Lutz: Die Entfernung SO2-bindender Stoffe

aus Wein mit Polymeren. S 6.

S. 7 aus: Würdig, Gottfried / Woller, Richard: Chemie des Weines. S 343.

S. 8 aus: Würdig, G. / Woller, R., S 336.

S. 10 aus: Troost, G., S. 257 (abgewandelt)

S. 11 oben: aus Troost, G., S. 323

unten rechts: aus Troost, G., S. 327

S. 12 aus: Troost, G. Seite 329

S. 16 oben rechts: aus Würdig, G. / Woller, R., S. 351.

unten: aus Troost, G., S. 339.

S. 21 Fotographie des Autors

S. 25 Fotographie des Autors

S. 26 Fotographien des Autors

Page 35: Das Schwefeln Von Wein (35 s.)

„Ich erkläre hiermit, dass ich die vorliegende Facharbeit ohne fremde Hilfe angefertigt

habe und nur die im Literaturverzeichnis angeführten Quellen und Hilfsmittel

verwendet habe.“

Augsburg, den 01. Februar 2002 ____________________________

Johannes Raffler